Карстовые явления

вода речки  вдруг уходит под землю, а потом, через несколько километров появляется

вновь, как это  происходит в Западном Крыму около  Севастополя. Речка Сууксу начинаясь на склонах гор внезапно исчезает и дальше продолжается лишь ее сухая долина с галькой. Примерно через 10-12 км река вновь появляется в виде мощного источника и уже как р. Черная впадает в Севастопольскую бухту. Надо отметить, что такие слепые и полуслепые долины широко развиты в местах распространения карстующихся пород - на Урале, в Башкирии, в Ленинградской, Смоленской, Нижегородской областях, в Крыму и на Кавказе.[2]

В некоторых  районах европейской равнины  известны озера, которые внезапно

исчезают, а потом  вновь появляются. Дело в том, что  эти озера находятся в карстовых

котловинах или  воронках. Поноры, присутствующие в  них, забиты илом и тогда вода в

озерах держится. Но если такая «пробка» вымывается, то и вода уходит в понор и глубже в карстовые полости.[2] 

Подземные карстовые формы.

Наряду с образованием поверхностных карстовых форм, связанных  с выщелачиванием и размывом поверхностными водами, в глубине массивов есть различные подземные формы.

Карстовые пещеры возникают различными способами: путем  растворения,

выщелачивания и размыва; путем обрушения, раскрытия  и последующего размыва

тектонических трещин. Подземные воды, протекая по трещинам или тектоническим

раздробленным зонам, постепенно растворяя и выщелачивая  известняки или доломиты.

Таким образом, формируются пещерные полости, часто многоэтажные и сложные, когда отдельные крупные пещеры – «залы», соединяются с другими узкими каналами, щелями, нередко с текущими по ним ручьями.

Крупные пещерные комплексы формируются продолжительное  время – десятки и

сотни тысяч  лет. В пещерах сделаны многие важные палеонтологические и

археологические находки, которые позволяют датировать верхние этажи пещер более

древним возрастом, чем нижние. Развитие пещер тесно  связано с колебаниями уровня

зеркала подземных  вод и местным базисом эрозии, например, рекой, а также

тектоническими  движениями. При понижении зеркала  грунтовых вод, уже выработанные полости пещер осушаются и процесс растворения и выщелчивания переходит на более низкий уровень. Так может продолжаться несколько раз согласно с этапами врезания реки и колебаниями уровня грунтовых вод.

Прекрасные многоярусные пещеры есть в горах Крыма, где  они

сформировались  в мощных толщах известняков верхней  юры; в Чехии, Словении, на

Урале, Кавказе  и в других местах. [2] 

Типы  карстовых отложений

С карстом связано  образование различных отложений, а также некоторых полезных ископаемых. Классификация карстовых отложений  разработана наиболее полно Д. С. Соколовым и Г. А. Максимовичем, они  описаны также В. М. Дублянским.

Остаточные отложения  представляют собой нерастворимый  глинистый и алевритовый осадок, образующийся при выщелачивании  карстующихся пород. Это прежде всего  краснозём, состоящий из нерастворимых  окислов кремния, алюминия, железа (отсюда и красный цвет) и др., накапливающийся  в днище карстовых воронок  и пещер, который может преобразовываться  в залежи бокситов.

Обвальные накопления образуются вследствие нарушения сводов и стен пещер, при провалах днищ карстовых  воронок и колодцев, при землетрясениях, а также вследствие резкой смены  суточной и сезонной температуры  воздуха (обвалы у входа в пещеру). Представлены отложения неокатаными, несортированными обломками карстующихся пород различной величины (глыбы, щебень, дресва), часто заключенными в алевролитовый или глинистый материал неслоистый или с плохо выраженной слоистостью. Иногда эти обломки сцементированы и образуют брекчии. Мощность отложений иногда достигает нескольких десятков метров.

Водные механические отложения накапливаются в основном в пещерных реках и озерах. Представлены они обломочным материалом, часто  слоистым. Размыв, перенос и отложение  обломочного материала подземными реками в общем подчиняются законам  аллювиального процесса наземных рек, хотя имеют ряд специфических  особенностей. Часто в разрезах отложений подземных рек и озер присутствуют прослои и натечные корки осажденного из водного раствора кальцита.

Водные хемогенные отложения подразделяются на субаэральные (натечные), образованные главным образом  в воздушной среде, и субаквальные – преимущественно в водной среде.

К натечным образованиям относятся разнообразной формы  и размеров сталактиты, нарастающие  из сталагмиты – со дна пещеры, образующиеся при медленном испарении насыщенной углекислой воды, проникающей по трещинам внутрь пещеры. Сталактиты могут иметь вид бахромы, занавесей, встречаются также боченковидные и причудливо ветвящиеся формы (гелектиты). Сталагмиты часто имеют конусовидную форму, иногда они сложные  пальмовидные, палкообразные, в форме подсвечника и т.п. Размеры их различны, возраст может быть более 200-300 тысяч лет. Обычно сталактиты и сталагмиты сложены кальцитом, но могут состоять из барита, окислов кремния, железа и др.

Субаквальные  образования пещер представлены корками кальцита, возникающими в  пещерных озёрах – гурах. На дне  озёр и в небольших углублениях  с водой можно встретить белый  или желтоватый «пещерный жемчуг»  величиной до 15-20 мм, или скопление  многочисленных мелких оолитов.

Отложения источников карстовых пород развиты на склонах  и в днищах долин у выхода на поверхность, где они образуют иногда значительных размеров по площади известковые  туфы. Это обычно пористая порода, часто  содержащая органические остатки (растения и раковины моллюсков). С выходами термальных углекислокальциевых вод связано образование травертинов – известняковых образований более твёрдых и хорошо раскристаллизованных в отличие от известкового туфа.

Пещерный лёд  и снег накапливаются в вертикальных карстовых полостях и в карстовых  пещерах, где температура воздуха  близка к нулю. Холодные и талые  воды, проникающие в подземные  полости, могут образовывать ледяные  натечные формы (сталактиты, сталагмиты и др.). Известна Кунгурская ледяная  пещера на Урале, где вековые толщи  льда достигают 3-4 м мощности.

Органогенные  отложения встречаются в пещерах, которые были населен летучими мышами и птицами. Здесь образуются залежи фосфоритов в виде скоплений костей и экскрементов (гуано) летучих мышей  и птиц, а также глин, обогащенных  фосфатом. Эти отложения служат отличным азотно-фосфорным удобрением.

Отложения культурного  слоя представлены продуктами жизнедеятельности  человека и встречаются в пещерах, которые использовались первобытным  человеком в качестве жилища. Здесь  встречаются кости животных, раковины, орудия труда, глиняные черепки, кострища, погребения и т.п.[3] 

Практическое  значение карста

Изучение карста имеет большое практическое значение при решении ряда народохозяйственных  задач. Так, при строительстве железных дорог недоучет карстовых явлений  может привести к деформации железнодорожного полотна. «Болезни пути» от картовых процессов наблюдались на Казанской, Уфимской, Московско-Курской елезных  дорогах и др.

При разработке полезных ископаемых огромное значение имеет правильная оценка притока  мощных карстово-трещинных вод в  шахты, необходимая для того, чтобы  предупредить прорывы вод и затопление шахт. На отдельных месторождениях полезных ископаемых, приуроченных к карстовым районам, приток воды в шахты достигает 4000-5000 м3/час более.

При гидротехническом строительстве карстовые подземные  каналы могут стать путями утечки воды из создаваемых водохранилищ. В практике гидротехнического строительства  встречаются случаи значительных утечек воды из водохранилищ (Испания, Франция, Италия). Для предотвращения подобных случаев необходимо детальное изучение карстовых явлений, которое позволит дать правильный прогноз будущих  изменений и выработать мероприятия  по борьбе с карстом. При решении  вопросов водоснабжения крупных  населенных пунктов и промышленных предприятий также необходимо изучать  карстовые явления. Можно в целом  сказать, что ни одно хозяйственное  мероприятие, проектируемое в карстовых  районах, не может обойтись без специального изучения карста. [1] 

Заключение

Карстообразование – это длительный процесс. Он может  продолжаться не один геологический  период и затрагивать породы различного возраста.

А сам карст - это совокупность процессов и  явлений, связанных с деятельностью  воды и выражающихся в растворении  горных пород и образовании в  них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами.

Карст осложняет  промышленное, жилищное и транспортное строительство, сооружение ГЭС, водохранилищ (известны случаи фильтрации воды из водохранилищ и даже разрушения плотин .). Подземные  полости и трещины уменьшают  прочность грунта, что заставляет вести специальные изыскания  при строительстве, прокладке дорог  и т.д.

К. нередко затрудняет добычу полезных ископаемых в закарстованных массивах, но иногда используются его  дренирующие свойства. Вместе с тем  некоторые полезные ископаемые выполняют  карстовые полости, образуя месторождения  свинцовых, цинковых и железных руд, бокситов, фосфоритов, нефти и горючих  газов, россыпей золота, алмазов и  др.

Карст является серьезной темой для изучения геологов, его изучение в значительной степени связано с практическими  запросами страны, по мере изучения карста, выявляется огромная его польза и хозяйственная отдача. В карстовых  районах залегают полезные ископаемые. С карстом связаны запасы нефти, газа, пресной воды, а также минеральных  термальных вод. 

Список  использованной литературы

1. Г. П. Горшков, А. Ф. Якушова. Общая геология – 1973.

2. Н. В. Короновский. Общая геология – 2002.

3. Д. С. Кизельватер. Геоморфология и четвертичная геология – 1981.

4. Н. В. Короновский , Н. А. Ясаманов. Геология. 3-е издание - 2006.